高速电弧喷涂FeMnCrAl/Cr3C2涂层的组织及抗高温氧化性能

使用高速电弧喷涂技术在20钢样品表面制备了FeMnCrAl/Cr3C2涂层,采用光学显微镜、场发射扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法,对FeMnCrAl/Cr3C2涂层的显微组织和抗高温氧化性能进行了研究,并与电弧喷涂FeMnCr/Cr3C2涂层、316L不锈钢涂层和20 钢做了对比试验.研究结果表明:三种涂层增重均明显低于20 钢;FeMnCrAl/Cr3C2涂层氧化增重约为FeMnCr/Cr3C2涂层的1/3,略高于316L不锈钢涂层,FeMnCrAl/Cr3C2涂层氧化后表面生成具有保护性的、致密的含Al氧化膜和Cr与Fe的复合氧化物,阻碍了涂层进一步氧化,但存在不均匀性,原因是电弧喷涂层成分的微观不均匀性和涂层中存在孔隙.     

温度对国产核级316L不锈钢在加Zn水中电化学腐蚀性能的影响

在模拟压水堆一回路B+Li水和加Zn水中,采用极化曲线、阻抗谱(EIS)原位研究了温度(7)变化对国产核级316L不锈钢(316LSS)电化学腐蚀行为的影响.结果表明,T升高导致316LSS表面氧化膜的保护性能减弱.从低温到高温,316LSS表面膜结构由单层转变为双层,富Cr氧化层起到关键性的阻挡金属基体继续氧化的作用.与无Zn相比,加Zn后316LSS表面膜的耐蚀性增强,但生长机制不变.从氧化物溶解度和结构模型的角度讨论了316L SS在上述水溶液中表面氧化膜的形成机理.     

火电站用T23/TP316H异种金属焊接接头服役损伤分析

通过试验研究分析了服役后的高温蒸汽管道中T23/TP316H异种金属焊接接头的微观组织、成分和氧化情况.结果表明,在540℃/17 MPa条件下服役10万h后,TP316H钢侧虽会被氧化,但未发现明显的会导致接头早期失效的潜在危险因素;T23钢侧会出现沿焊缝/热影响区界面的氧化,并出现了沿界面的开裂.T23钢与镍基焊缝...     

氧化层及A1电弧喷涂层对316钢高温机械性能的影响

制备了4 种不同表面状态的316钢试样：热处理后去除氧化层试样、未去除氧化层试样、电弧喷涂Al涂层以及高速电弧喷涂Al涂层试样。在固定的拉伸速度下研究了4 种试样的高温拉伸性能,利用扫描电镜观察了应变前、后试件的表面状态,并测试了涂层在高温应变前、后的表面粗糙度,试验结果表明表面氧化层、电弧喷涂层对316不锈钢的高温机械性能有重要影响。     

奥氏体耐热不锈钢310S的抗高温氧化性能研究

采用增重法研究了奥氏体耐热不锈钢310S在700、900和1 000℃空气中高温氧化动力学,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段,对氧化膜的形貌和组成进行了分析.结果发现,700℃时氧化速率比较稳定且氧化增重较小,其余温度下氧化增重较大且遵循抛物线规律.该钢中Cr在高温时容易形成FeO·Cr2O3、FeO·Fe2O3和尖晶石结构(FeCr2O4,NiCr2O4)等保护性氧化膜,是310S钢具有良好的抗高温氧化性能的重要原因.     

316L不锈钢在沉积盐碱混合物下的高温腐蚀

对316L不锈钢沉积4.2% NaOH、1.3% NaCl、4.4% KOH、3.7% KCl盐碱混合物后在450 ℃至900 ℃下8 h和1 min高温腐蚀行为进行了试验.探讨了316L不锈钢在沉积盐碱混合物下的高温腐蚀机理,分析了温度、腐蚀介质和氧化膜的稳定性等因素对316L不锈钢腐蚀的影响.结果表明,316L不锈钢在450 ℃至900 ℃的高温腐蚀环境下其腐蚀速率随着温度的上升而增加.     

低合金钢中合金元素高温氧化行为研究

对低合金钢进行了900~1 200 ℃高温氧化实验,对钢中Si、Mn、Cu、Cr和Ni等合金元素的高温氧化行为进行了研究。结果表明：高温下Si元素与Cu元素存在明显的富集,Si元素会氧化生成Fe2SiO4,阻碍铁离子在氧化铁皮中的扩散,使钢具有一定的抗氧化性;Cu元素可以改善钢的强度、韧性与耐腐蚀性,但是高温氧化后极易形成“富铜液相”,导致出现“铜脆”现象;在1 200 ℃下,Cr元素和Ni元素也会发生富集,Cr在高温下会在氧化铁皮和基体钢之间形成FeCr2O4,同样具有一定的抗氧化性;Mn的氧化物与Fe的氧化物很相似,两者相应氧化物有很高的互溶度;Ni元素对氧化过程没有较大的影响。     

顶头钢成分对氧化行为及组织性能的影响

在合金钢穿孔顶头表面制备合理结构的氧化膜对于延长其使用寿命具有重要意义。为了了解合金元素对氧化膜形成的影响,在1 020℃的酒精和水混合溶液滴定气氛中对10Mn、15CrNiMoW2和316L进行了高温氧化,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪、金相显微镜和显微硬度计等对氧化行为进行表征。研究发现:W促进了氧化膜尖晶石相的生长,提高了晶面间距,加剧了金属基体的内部氧化;随着Ni和Cr含量的增加,元素的分布呈现出不同的形态特征,316L中富Ni墙和富Cr氧化物墙的形成显著阻碍了O^2-从外部向内部氧化膜的扩散,从而有效地提高了材料的抗氧化性。     

喷丸对马氏体耐热钢高温蒸汽氧化行为的影响

利用高温蒸汽氧化试验装置对比研究P92、G115钢以及喷丸的G115钢的高温蒸汽氧化行为,结果表明,这3个试样的650℃蒸汽氧化动力学曲线符合ΔW=ktn规律.相同蒸汽氧化时间下G115钢的氧化质量增加远小于P92钢,主要是因为G115钢中富Cr层的形成和富Cu相在氧化层界面的析出.经喷丸处理的G115钢氧化质量增加小...     

316不锈钢和825镍基合金在超临界水氧化毒死蜱介质中的腐蚀

在连续式超临界水氧化试验装置中，测量了316不锈 钢和825镍基合金在150℃～450℃分解杀虫剂毒死蜱过程中的腐蚀速度.两种合金的均匀腐蚀 速度随温度升高而增加，825镍基合金的腐蚀速度比316不锈钢的腐蚀速度小，450℃下316不 锈钢和825镍基合金的均匀腐蚀速度分别达143 μm/h和125 μm/h；200℃以上发生孔蚀 ，在较高分解温度下，由于孔蚀和均匀腐蚀的同时进行，形成相互贯穿的敞口蚀坑腐蚀形貌 .热力学分析表明，Fe-Cr-Ni合金在高温氧化性介质中是不稳定的，并且低熔点金属氯化物 的产生也可能是合金在超临界条件下出现高腐蚀速度的原因之一.     

固溶态316LN不锈钢的氧化行为

研究了固溶态316LN不锈钢在900～1200℃空气中的氧化行为。结果表明,316LN不锈钢在900～1200℃范围内氧化增重与氧化时间的关系遵从抛物线规律,氧化速率常数kT随温度的升高而增大;316LN不锈钢的高温氧化具有选择性,氧化首先发生于富Cr的晶界处;900℃时氧化轻微,氧化膜主要为Cr2O3,1000℃时氧化膜组成为Cr2O3和尖晶石结构的MnCr2O4,1200℃时除Cr2O3和MnCr2O4外,还存在少量的FeCr2O4。316LN不锈钢的氧化激活能为278.765 kJ/mol,氧化速率常数为8.05×105exp{-278265/(RT)}。     

300M钢的高温氧化行为

研究了300M钢在700~1200 ℃高温下的氧化行为,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪等手段观察分析了氧化层的表面形貌、微观组织结构成分,并结合氧化动力学曲线,分析了300M钢在700~1200 ℃高温氧化的氧化机理。研究结果表明,300M钢在700~1200 ℃的氧化遵循抛物线规律。高温条件下其氧化皮为典型的3层结构,即内氧化层、中间氧化层及外氧化层,中间氧化层又分为多孔层和疏松层。当氧化温度为1200 ℃时,FeO层晶粒内部的合金化元素Si、Cr等快速聚集并形成粗大的氧化物,此时FeO层完全失去抗氧化作用,氧化速率急剧加快。     

钒的添加对S30432耐热钢高温抗氧化性能的影响

采用高温静态空气氧化试验和600℃、20 MPa高温水蒸气氧化试验,比较不含V和含V的S30432钢高温抗氧化性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究不含V钢和含V钢氧化后表面氧化层的物相和形貌,并分析V对S30432钢高温抗氧化性能的影响机理。结果表明：添加V后,S30432钢的高温抗氧化性能下降。高温静态空气氧化时,含V钢氧化更严重。在800℃静态空气氧化时,不含V钢和含V钢的氧化动力学方程分别为(Δw)^1.25=0.0551t和(Δw)^1.41=0.0952t。与不含V钢相比,含V钢表面氧化层更易破裂脱落,破裂脱落后的氧化层保护作用降低,使得氧化更严重。在600℃、20 MPa水蒸气氧化时,不含V和含V的钢表面生成的富Cr氧化物层致密且连续,两种钢均具有良好的抗蒸气氧化性能。     

G115和T92钢表面FeAl渗层制备及其抗高温水蒸汽氧化性能

采用粉末包埋法对G115和T92钢表面进行低温渗铝,测试了两者渗铝前后在高温水蒸汽环境下的氧化行为.结果表明,在660℃水蒸汽环境下,G115钢的抗氧化性能优于T92钢;G115与T92钢表面制备的FeAl渗层具有优秀的抗高温水蒸汽氧化性能.同等实验条件下,渗铝试样的氧化增重比无渗层试样低两个数量级;G115钢中W、Cu等元素有利于渗层在高温水蒸汽中的稳定,可以有效地降低Al的扩散速率.     

奥氏体耐热不锈钢310S的抗高温氧化性能研究

采用增重法研究了奥氏体耐热不锈钢310S在700、900和1000℃空气中高温氧化动力学,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段,对氧化膜的形貌和组成进行了分析。结果发现,700℃时氧化速率比较稳定且氧化增重较小,其余温度下氧化增重较大且遵循抛物线规律。该钢中Cr在高温时容易形成FeO·Cr2O3、FeO·Fe2O3和尖晶石结构(FeCr2O4,NiCr2O4)等保护性氧化膜,是310S钢具有良好的抗高温氧化性能的重要原因。     

汽车排气系统用铁素体不锈钢的抗高温氧化性能

采用增重法研究了排气系统用3种铁素体不锈钢在800℃高温空气中的氧化速率,并应用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)技术,对氧化膜的形貌和组成进行了分析.结果发现,2#和3#钢具用较好的抗高温氧化性能,其中2#钢抗高温氧化性能更好,是由于在氧化过程中除了生成Cr2O3薄膜外,还生成了SiO2薄膜,此薄膜抑制了铬和氧的扩散,从而降低了氧化速度;1#钢抗高温氧化性能比较差,是由于铬含量比较低,不能够形成连续致密的氧化膜来阻止氧的扩散.     

碳钢热浸渗铝性能研究

对热处理后的热浸镀铝钢进行研究,采用金相法对其显微组织进行分析,采用冲刷磨损试验、腐蚀试验及高温氧化试验对其进行性能测试分析.耐磨试验和腐蚀试验表明:钢经渗铝后,其合金相硬度较高,具有较好的耐磨性,合金层表面的渗层对基体起到了阴极保护作用,提高了其耐腐蚀性能.高温氧化实验结果表明:渗铝钢抗高温氧化性能远远优于碳钢基体,与不锈钢的抗高温氧化性能相当.     

相对流速对316L钢焊缝在液态铅铋合金中腐蚀行为的影响

在核工业领域,316L不锈钢因其优异的性能常被作为核用钢种,液态铅铋合金常作为加速器次临界驱动系统(ADS)的冷却剂,高速流动的液态铅铋合金(LBE)会对316L不锈钢焊缝造成氧化腐蚀,同时氧化腐蚀后的产物也会对液态LBE造成污染,所以研究316L不锈钢焊缝在液态铅铋合金中的腐蚀行为具有重要意义. 文中对比研究了使用母材作为焊丝进行TIG焊的316L不锈钢焊缝在550 ℃动态(相对流速为1.70,2.31,2.98 m/s)液态LBE中的耐腐蚀性能,试验时间为1 500 h. 结果表明,三组试样都生成了双氧化层,外氧化层主要为Fe₃O₄,内氧化层主要为FeCr₂O₄,内氧化层相对于外氧化层较致密;随着流速的提高,元素的传质过程变快,氧化腐蚀加剧,内氧化层增厚.     

渗铝管腐蚀性能研究

选取10钢管进行固体粉末渗铝法渗铝,在其表面获得了不同铝含量的渗铝层,对渗 铝钢、未渗铝钢进行高温氧化、硫化氢腐蚀以及环烷酸试验,通过实验数据论证了渗铝钢具有优越的耐高温氧化性能及耐酸腐蚀性能.     

低合金耐热钢T23在高温超临CO2环境中的腐蚀特性研究

通过低合金耐热钢T23在650℃/25 MPa的高温超临界二氧化碳(s-CO2)下的1000 h氧化实验获得了T23钢的氧化动力学特性,并借助SEM、XRD及EDS对氧化膜的形貌、物相和成分进行了分析.结果表明:T23钢在650℃/25 MPa的高温s-CO2中的氧化动力学符合立方规律,时间指数0.30.氧化膜具有典型...